Чтобы определить количество теплоты, которое тепловая машина получает от нагревателя за цикл, мы можем использовать формулу для коэффициента полезного действия (КПД) тепловой машины. КПД определяется как отношение работы, совершенной машиной, к количеству теплоты, полученной от нагревателя, умноженное на 100%:
[
\eta = \frac{A}{Q_1} \times 100\%,
]
где:
- (\eta) — коэффициент полезного действия (в процентах),
- (A) — работа, совершенная машиной (в джоулях),
- (Q_1) — количество теплоты, полученное от нагревателя (в джоулях).
В данном вопросе КПД ((\eta)) равен 40%, и работа (A) равна 80,0 Дж. Подставим известные значения в формулу и решим уравнение для (Q_1):
[
40 = \frac{80}{Q_1} \times 100.
]
Сначала упростим уравнение:
[
0,4 = \frac{80}{Q_1}.
]
Теперь выразим (Q_1):
[
Q_1 = \frac{80}{0,4}.
]
Посчитаем:
[
Q_1 = 200 \text{ Дж}.
]
Таким образом, количество теплоты, которое тепловая машина получает от нагревателя за цикл, равно 200 Дж.